Характеристики и примеры гидроскелета



hydroskeleton или гидростатический скелет состоит из полости, заполненной жидкостью, которая окружает мышечные структуры и обеспечивает поддержку организма животных. Гидростатический скелет участвует в передвижении, предоставляя животному широкий спектр движений.

Это часто встречается у беспозвоночных, у которых нет жестких структур, которые позволяют поддерживать тело, таких как дождевые черви, некоторые полипы, анемоны и морские звезды и другие иглокожие. Вместо этого есть гидростатические скелеты.

Некоторые конкретные структуры животных работают через этот механизм, такие как пенис млекопитающих и черепах, и ноги пауков.

Напротив, существуют структуры, которые используют механизм гидростатического скелета, но не имеют заполненной жидкостью полости, такие как члены головоногих моллюсков, язык млекопитающих и туловище слонов..

Поддержка и локомоция являются одними из важнейших функций гидростатических скелетов, поскольку они являются мышечным антагонистом и способствуют усилению силы мышечного сокращения..

Функциональность гидростатического каркаса зависит от поддержания постоянного объема и давления, которое он создает, то есть жидкость, которая заполняет полость, является несжимаемой.

индекс

  • 1 Характеристики
  • 2 Механизм гидростатических скелетов
    • 2.1 Мускулатура
    • 2.2 Виды разрешенных движений
  • 3 Примеры гидростатических скелетов
    • 3.1 Полипы
    • 3.2 Червеобразные животные (червеобразные)
  • 4 Ссылки

черты

Животные требуют специализированных структур для поддержки и движения. Для этого существует большое разнообразие скелетов, которые обеспечивают антагонист для мышц, передавая силу сокращения.

Однако термин «скелет» выходит за рамки типичных структур костей позвоночных или наружных скелетов членистоногих..

Жидкое вещество может также соответствовать требованиям поддержки, используя внутреннее давление, образующее гидроскелет, широко распространенный в линии беспозвоночных..

Гидроэскелет состоит из полости или закрытых полостей, заполненных жидкостями, в которых используется гидравлический механизм, где сокращение мускулатуры транслируется при движении жидкости одного региона в другой, работающий в механизме передачи импульса - мышечного антагониста..

Фундаментальной биомеханической характеристикой гидроэскелета является постоянство объема, который их образует. Он должен обладать способностью к сжатию при приложении физиологического давления. Этот принцип является основой для функционирования системы.

Механизм гидростатических скелетов

Система поддержки пространственно устроена следующим образом: мускулатура окружает центральную полость, заполненную жидкостью.

Он также может быть расположен трехмерным способом с рядом мышечных волокон, которые образуют твердую мышечную массу, или в мышечной сети, проходящей через пространства, заполненные жидкостью и соединительной тканью..

Тем не менее, границы между этими договоренностями не очень четко определены, и мы находим гидростатические скелеты, которые имеют промежуточные характеристики. Хотя в скелетах беспозвоночных существует широкий разброс, все они работают в соответствии с одними и теми же физическими принципами..

мускулатура

Три общих расположения мышц: круговые, поперечные или радиальные. Круговая мускулатура представляет собой непрерывный слой, который расположен вокруг окружности тела или органа, о котором идет речь.

Поперечные мышцы включают волокна, которые расположены перпендикулярно длинной оси структур и могут быть ориентированы горизонтально или вертикально - в телах с фиксированной ориентацией, обычно вертикальные волокна являются дорсовентральными, а горизонтальные - поперечными.

Радиальные мышцы, с другой стороны, включают волокна, расположенные перпендикулярно длинной оси от центральной оси к периферии структуры..

Большинство мышечных волокон в гидростатических скелетах имеют поперечную выпуклость и обладают способностью "супер удлинения".

Типы разрешенных движений

Гидростатические скелеты допускают четыре типа движений: удлинение, укорочение, удвоение и скручивание. При сокращении мышц уменьшается площадь постоянного объема, происходит удлинение структуры.

Удлинение происходит, когда одна из мышц, вертикальная или горизонтальная, сокращается, только поддерживая тонус в направлении ориентации. На самом деле, вся работа системы зависит от давления внутренней жидкости.

Представьте себе цилиндр постоянного объема с начальной длиной. Если уменьшить диаметр за счет сокращения круговых, поперечных или радиальных мышц, цилиндр растягивается в стороны из-за увеличения давления, возникающего внутри конструкции..

Напротив, если мы увеличиваем диаметр, структура укорачивается. Сокращение связано с сокращением мышц с продольными фиксациями. Этот механизм незаменим для гидростатических органов, таких как язык большинства позвоночных.

Например, в щупальцах головоногих моллюсков (в которых используется тип гидростатического скелета) требуется лишь уменьшение диаметра всего на 25%, чтобы увеличить длину на 80%..

Примеры гидростатических скелетов

Гидростатические скелеты широко распространены в животном мире. Хотя они распространены у беспозвоночных, некоторые органы позвоночных работают по тому же принципу. Фактически, гидростатические скелеты не ограничиваются животными, некоторые травяные системы используют этот механизм.

Примеры варьируются от хорды, характерной для асцидий, цефалобоний, личинок и взрослых рыб, до личинок насекомых и ракообразных. Далее мы опишем два самых известных примера: полипы и черви

полипы

Анемоны - классический пример животных с гидростатическим скелетом. Тело этого животного образовано полой колонной, закрытой у основания и с пероральным диском в верхней части, окружающей отверстие рта. Мускулатура в основном та, которая описана в предыдущем разделе.

Вода поступает через полость рта, и когда животное закрывается, внутренний объем остается постоянным. Таким образом, сокращение, которое уменьшает диаметр тела, увеличивает высоту анемона. Точно так же, когда анемон расширяет круговые мышцы, он расширяется и его высота уменьшается.

Червеобразные животные (червеобразные)

Та же система применяется к дождевым червям. Эта серия перистальтических движений (удлинение и укорочение) позволяет животному двигаться.

Эти кольчатые черви характеризуются тем, что целом разделен на сегменты, чтобы предотвратить попадание жидкости одного сегмента в другой, и каждый из них работает независимо..

ссылки

  1. Барнс Р. Д. (1983). Зоология беспозвоночных. американский.
  2. Brusca, R.C. & Brusca, G.J. (2005). беспозвоночные. McGraw-Hill.
  3. Френч К., Рэндалл Д. и Бурггрен В. (1998). Эккерт. Физиология животных: механизмы и приспособления. McGraw-Hill.
  4. Hickman, C.P., Roberts, L.S., Larson, A., Ober, W.C., & Garrison, C. (2001). Интегрированные принципы зоологии (Том 15). McGraw-Hill.
  5. Irwin, M.D., Stoner, J.B., & Cobaugh, A.M. (Eds.). (2013). Зооуправление: введение в науку и технику. Университет Чикагской Прессы.
  6. Кир, В. М. (2012). Разнообразие гидростатических скелетов. Журнал экспериментальной биологии, 215(8), 1247-1257.
  7. Маршалл А.Дж. и Уильямс В.Д. (1985). Зоология. беспозвоночные (Том 1). Я поменял.
  8. Россленбройх, Б. (2014). О происхождении автономии: новый взгляд на основные переходы в эволюции (Том 5). Springer Science & Business Media.
  9. Старр С., Таггарт Р. и Эверс С. (2012). Том 5 - Структура и функции животных. Cengage Learning.